钢筋混凝土开题报告

土木工程毕业设计开题调研报告（钢筋混凝土方向）学院名称： 土木工程与力学学院 专业班级： 土木工程（交通土建） 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2012年 2 月一、课题研究的目的、意义： 目的：全面了解对混凝土框架结构住宅的建筑设计内容或施工技术内容；掌握其建筑设计或施工技术的一般原则、步骤和方法。 意义：通过毕业设计应可以巩固、深化和扩展所学知识，并综合运用所学技术基础课、专业课知识和相应技术，锻炼独立思考的工作作风，增强的工程实践意识和创新能力，提高解决工程实际问题的能力。工程制图、理论分析、工程实践、计算机应用等综合能力等方面得到锻炼和提高，为今后从事本专业工作打下坚实的基础二、课题调研（关于课题的国内外研究的历史、现状和研究目标）：混凝土结构与砌体结构、钢结构、木结构相比，历史不长，但自19世纪中叶开始使用后，由于混凝土和钢筋材料性能的不断改进，结构理论施工技术的进步使钢筋混凝土结构得到迅速发展，目前已经广泛应用于工业和民用建筑、桥梁、隧道、矿井以及水利、海港等土木工程领域。建筑用混凝土的发展简史可以追溯到古希腊、罗马时代，甚至可能在更早的古代文明中已经使用了混凝土及其胶结材料。但直到1824年波特兰水泥的发明才为混凝土的大量使用开创了新纪元。至今仅有160多年的历史。它的发展大致经历了四个不同的阶段。第一阶段为钢筋混凝土小构件的应用，设计计算依据弹性理论方法。1801年考格涅特发表了有关建筑原理的论著，指出了混凝土这种材料抗拉性能较差，到1850年法国的兰博特首先建造了一艘小型水泥船，并于1855年在巴黎博览会上展出。接着法国的花匠莫尼尔在1867年制作了以金属骨架作配筋的混凝土花盆并以此获得专利。后来康纳于1886年发表了第一篇关于混凝土结构的理论与设计手稿。1872年美国人沃德建造了第一幢钢筋混凝土构件的房屋。1906年特纳研制了第一个无梁平板。从此钢筋混凝土小构件已进入工程实用阶段。第二阶段为钢筋混凝土结构与预应力混凝土结构的大量应用，设计计算依据材料的破损阶段方法。1922年英国人狄森提出了受弯构件按破损阶段的计算方法。1928年法国工程师弗来西奈发明了预应力混凝土。其后钢筋混凝土与预应力混凝土在分析、设计与施工等方面的工艺与科研迅速发展，出现了许多独特的建筑物，如美国波士顿市的Kresge大会堂，英国的1951节日穹顶，美国芝加哥市的Marina摩天大楼，湖滨大楼等建筑物。1950年苏联根据极限平衡理论制定了“塑性内力重分布计算规程”。1955年颁布了极限状态设计法，从而结束了按破损阶段的设计计算方法。第三阶段为工业化生产构件与施工，结构体系应用范围扩大，设计计算按极限状态方法。由于二战后许多大城市百废待兴，重建任务繁重。工程中大量应用预制构件和机械化施工以加快建造速度。继苏联提出的极限状态设计法之后，1970年英国，联邦德国，加拿大，波兰相继采用此方法。并在欧洲混凝土委员会与国际预应力混凝土协会（CEB-FIP）第六届国际会议上提出了混凝土结构设计与施工建议，形成了设计思想上的国际化统一准则。第四阶段，由于近代钢筋混凝土力学这一新的学科的科学分支逐渐形成，以统计教学为基础的结构可靠性理论已逐渐进入工程实用阶段。电算的迅速发展使复杂的数学运算成为可能。设计计算依据概率极限状态设计法。概括为计算理论趋于完善，材料强度不断提高，施工机械化程度越来越高，建筑物向大跨高层发展。钢筋混凝土结构在我国的发展：在19世纪末20世纪初，我国也开始有了钢筋混凝土建筑物，如上海市的外滩、广州市的沙面等，但工程规模很小，建筑数量也很少。解放以后，我国在落后的国民经济基础上进行了大规模的社会主义建设。随着工程建设的发展及国家进一步的改革开放，混凝土结构在我国各项工程建设中得到迅速的发展和广泛的应用。 我国20世纪70年代起，在一般民用建设中巳较广泛地采用定型化、标准化的装配式钢筋混凝土构件，并随着建筑工业化的发展以及墙体改革的推行，发展了装配式大板居住建筑，在多高层建筑中还广泛采用大模剪力墙承重结构外加挂板或外砌砖墙结构体系。各地还研究了框架轻板体系，最轻的每平方米仅为35kN。由于这种结构体系的自重大大减轻，不仅节约材料消耗，而且对于结构抗震具有显著的优越性。 改革开放后，混凝土高层建筑在我国也有了较大的发展。继20世纪70年代北京饭店、广州白云宾馆和一批高层住宅（如北京前三门大街、上海漕溪路住宅建筑群）的兴建以后，80年代，高层建筑的发展加快了步伐，结构体系更为多样化，层数增多，高度加大，已逐步在世界上占据领先地位；目前国内最高的混凝土结构建筑是广州的中天广场，80层322m高，为框架筒体结构；香港的中环广场达78层374m，三角形平面筒中筒结构，是世界上最高的混凝土建筑；广州国际大厦63层199m，是80年代世界上最高的部分预应力混凝土建筑。随着高层建筑的发展，高层建筑结构分析方法和试验研究工作，在我国得到了极为迅速的发展，许多方面已达到或接近于国际先进水平。 在大跨度的公共建筑和工业建筑中，常采用钢筋混凝土桁架、门式刚架、拱、薄壳等结构形式。在工业建设中已经广泛地采用了装配式钢筋混凝土及预应力混凝土。为了节约用地；在工业建筑中多层工业厂房所占比重有逐渐增多的趋势，在多层工业厂房中除现浇框架结构体系以外，装配整体式多层框架结构体系已被普遍采用。并发展了整体预应力装配式板柱体系，由于其构件类型少，装配化程度高、整体性好、平面布置灵活，是一种有发展前途的结构体系。同时升板结构、滑模结构也有所发展。此外，如电视塔、水培、水池、冷却塔、烟囱、贮罐、筒仓等特殊构筑物也普遍采用了钢筋混凝土和预应力混凝土。如9度抗震设防、高380m的北京中央电视塔、高405m的天津电视塔、高490m的上海东方明珠电视塔等。 混凝土结构在水利工程、桥隧工程、地下结构工程中的应用也极为广泛。用钢筋混凝土建造的水闸、水电站、船坞和码头在我国已是星罗棋布。如黄河上的刘家峡、龙羊峡及小浪底水电站，长江上的葛州坝水利枢纽工程及正在建设的三峡工程等。 钢筋混凝土和预应力混凝土桥梁也有很大的发展，如著名的武汉长江大桥引桥；福建乌龙江大桥，最大跨度达144m，全长548m。四川沪州大桥，采用了预应力混凝土T形结构，三个主跨为170m，主桥全长12556m，引道长达7000m，是目前我国最长的公路大桥。为改善城市交通拥挤，城市道路立交桥正在在迅速发展。 随着混凝土结构在工程建设中的大量使用，我国在混凝土结构方面的科学研究工作已取得较大的发展。在混凝土结构基本理论与设计方法、可靠度与荷载分析、单层与多层厂房结构、大板与升板结构、高层、大跨、特种结构、工业化建筑体系、结构抗震及现代化测试技术等方面的研究工作都取得了很多新的成果，基本理论和设计工作的水平有了很大提高，已达到或接近国际水平。 经过近十几年我国工程建设的快速发展以及进入WTO的需要，自1997年起，我国对工程建设标准进行了全面修订，并于今年先后颁布了建筑结构可靠度设计统一标准（GB500682001）及混凝土结构设计规范（GB500102002）等。新标准的颁布，将推动新材料、新工艺、新结构的应用，使混凝土结构不断地发展，不停地演进，达到新的水平 研究目标：通过毕业设计熟悉混凝土框架结构住宅的设计注意问题以及技术原理，特点等，积累有关方面的知识。同时深化所学理论知识，做到理论实际结合，为以后工作积累经验三、研究的基本内容与拟解决的主要问题：(一) 建筑设计部分：应完成首层及标准层平面图、立面图、剖面图、节点构造详图的绘制，并撰写设计说明书。(二)结构设计部分1、结构布置确定结构方案，进行柱网布置和梁板布置。2、结构计算(1)荷载计算(2)框架结构的内力及侧移计算(3)内力组合(4)截面配筋计算(5)基础计算结构计算采用手算和计算机分析相结合的方法，计算结果最后用PKPM软件进行校核。3、结构施工图(1)结构平面图(2)框架配筋图(3)楼板配筋图(4)楼梯配筋图(5)基础平面图及详图结构施工图应该反映结构设计的全部内容，图中的数据、尺寸必须与结构设计计算书一致，与建筑施工图协调统一。四、研究的方法与技术路线：研究的方法：重新认真复习整个大学的专业课课本，充分掌握本专业相关的专业知识，如房屋建筑学等。查阅相关的各类规范和文献，并与所学知识充分结合，了解结构受力计算的基本原理及各项构造措施要求，在此基础上可参考各类标准图集并选择本设计的最佳方案，以此掌握框架结构住宅设计的一般步骤。技术路线：本次毕业结构设计部分主要包括：结构选型，结构布置，结构内力分析及构件设计，配筋计算。结构选型：根据建筑设计方案及设计原始资料，选择适当的结构体系；结构布置：按建筑空间要求合理布置柱网；前两步可以通用参考住宅标准套型来确定。结构内力分析及构件设计：根据现行国家设计规范，计算结构荷载及地震作用；手算完成结构一个主轴方向的内力分析。竖向荷载作用下框架结构的内力可用分层法、弯矩二次分配法等近似方法计算；水平荷载作用下框架结构内力可用D值法、反弯点法等简化方法计算。采用内力最不利组合原则进行框架梁、柱、的内力组合，完成构件截面设计；同时，可采用工程设计软件PKPM计算结构内力及配筋，并与手算结果进行对比分析，分析差异，以得到更精确的结果。采用pkpm及AutoCAD2009进行设计绘图与结构绘图。构造措施参考各类规范和标准图集。五、主要参考文献：1混凝土结构设计规范(GB50010-2002)S.中国建筑工业出版社，20022建筑结构荷载规范(GB50009-2001)S.中国建筑工业出版社，20023建筑抗震设计规范(GB50011-2001)S.中国建筑工业出版社，20024程文瀼等主编.混凝土结构(下册)M.中国建筑工业出版社，20045钢筋混凝土结构 宋玉普，王清湘编著 机械工业出版社2004 6钢筋混凝土结构课程设计指南朱彦鹏主编中国建筑工业出版社,2010.7混凝土结构施工图平面整体表示方法制图规则和构造详图（03G101-1）S.中国计划出版社2003.8 房屋建筑制图统一标准（GBT 500012001）S.中国计划出版社，20029沈浦生.混凝土结构设计M.高等教育出版社，200310苑辉等建筑抗震设计与计算实例 人民交通出版社 200811罗福午等主编，混凝土结构及砌体结构（下）M，中国建筑工业出版社，2003